摘要：为了解决熔融沉积加工工艺的能源消耗预测问题,提出了一种将代码基元和熔融沉积硬件相关联的能耗预测方法。在该方法中,首先,判断代码基元和各能耗单元之间的隐含关系,分析指令与能耗部件对应关系;然后,对加工过程中的能耗单元进行系统分析,给出代码基元和加工设备中喷头仓室、传动组件、辅助组件能耗的定量联系;最后,以4个主要工艺参数为研究对象,通过正交实验法设计27组实验,利用预测方法对加工过程中的能耗进行分析。结果显示,对能耗的影响依次为分层厚度>打印速度>热床温度>打印温度。通过加工实例验证,该方法不仅预测精度可以达到90%以上,且能够在切片模型加工之前为能耗预测提供工具支持,节约生产成本。

摘要：为了改善三相逆变器输出的谐波性能,提高系统的稳态性能和鲁棒性,在传统准比例谐振(PR)控制器的基础上,提出了基于线性二次型(LQR)最优控制的三相逆变器控制方法。首先建立了三相逆变器数学模型,然后基于LQR最优控制算法,对状态反馈和输入前馈进行了参数优化设计,提高了三相逆变器带多样化负载的能力。仿真及实验结果表明:三相逆变器采用LQR最优控制方法比采用传统的准PR控制方法能够更好地适应负载变化带来的不良影响,使系统具有良好的谐波性能,动、静态性能和鲁棒性。

摘要：研究水轮发电机组的临界转速对于其故障诊断与结构优化具有重要意义,但由于现场试验困难、工况与边界条件复杂,使得临界转速的高精度求解成为难题。以某水电站的二导悬式水轮发电机组为例,采用大型通用有限元分析软件ANSYS,综合考虑各类轴承边界条件的耦合作用,基于流体润滑Reynold方程建立轴承动力特性参数的计算模型,求解水导、上导、推力轴承的刚度与阻尼,以此为基础分别构建无机械故障、转子或转轮质量偏心、联轴法兰不对中的三维有限元分析模型,随后考虑陀螺效应进行转子动力学分析,采用QR Damped法提取模态,并绘制Campbell图求得临界转速从而分析轴系动力学特性。结果表明,正常工况下机组飞逸转速远小于第一阶临界转速,其动态性能满足设计要求,且在转子或转轮质量偏心、联轴法兰不对中等工况下临界转速受到的影响很小,机组依旧能够保持稳定运行。

摘要：随着服役年限的增加,既有结构会出现材料力学性能经时退化。为精细化分析随机地震作用下既有结构及其加固后的安全性,利用非平稳地震动过程的降维模拟,并结合基于概率密度演化理论和等价极值分布的首次超越破坏可靠度分析方法,以层间位移角为评价指标,制定了3种在不同位置布设人字形BRB的加固方案。根据随机地震作用下BRB加固既有结构的动力可靠度来确定3种方案中的较优者。同时,依次用V字形和斜支撑替换较优方案中的人字形支撑,并对比分析它们的动力可靠度,以寻找最优随机非线性振动控制的BRB布设位置和支撑形式,为维修加固及抗震设计提供更为合理的途径。结果表明:本文方法为既有结构及其加固结构的抗震可靠度精细化计算提供了新途径,BRB的不同布设位置及支撑形式能在一定程度上提高既有结构的动力可靠性。

摘要：为提高山楂叶多酚提取效率,验证山楂叶多酚降糖活性,以山楂叶为原料,采用微波预处理和超声波辅助提取多酚,利用Box-Behnken设计优化山楂叶多酚提取工艺条件,探讨山楂叶多酚对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制作用,评价多酚体外降糖效果;采用STZ建立糖尿病小鼠模型,经不同剂量山楂叶多酚提取物灌胃连续4周后测定空腹血糖值、胰岛素浓度、肝糖原含量、GHb、肝脏和胰腺指数、肝脏ALT和AST活性,研究山楂叶多酚体内降糖效果。结果表明,山楂叶多酚最佳提取条件为乙醇浓度70%、液料比40􀏑1 mL·g^(-1)、超声时间25 min、超声温度56℃,多酚得率0.75%;山楂叶多酚对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶均有较好抑制作用,当山楂叶多酚浓度为4.5 mg·mL^(-1)时,抑制率分别为82.8%和88.5%;山楂叶多酚有效降低糖尿病小鼠空腹血糖、血清胰岛素水平、GHb含量、肝脏指数及ALT和AST活性,提高小鼠肝糖原含量、胰腺指数,呈剂量依赖,高剂量(600 mg·kg^(-1))山楂叶多酚效果最佳,说明山楂叶多酚具有较好体内降糖能力。上述研究结果可为山楂叶多酚高效制备及降糖功能食品开发提供理论依据。

摘要：为了优化竹笋壳纤维脱胶工艺,采用碱氧一浴法对竹笋壳纤维进行脱胶,以脱胶率为评价指标,设计正交试验,得到了提取竹笋壳纤维脱胶的最优方案。即,氢氧化钠20 g/L,过氧化氢20 mL/L,浴比1∶40,90℃恒温水浴处理3.5 h,此时脱胶率为56.71%。红外光谱结果表明,处理后的竹笋壳纤维中的大部分胶质被去除,纤维素含量明显提高。此方法可为生产优质竹笋壳纤维,制造符合可持续发展理念的纺织工业原料提供参考。

摘要：柔度矩阵建模是进行全柔性机构分析的基础。针对3-PSS型柔性并联微操作机器人,首先基于坐标变换法计算机构单条支链柔度矩阵,并基于此建立机器人整体柔度矩阵模型。然后进行数值算例计算和Ansys有限元仿真分析,并将理论计算结果与有限元分析结果进行对比,验证了柔度矩阵建模的正确性。最后对柔性并联机器人进行了柔度性能分析,并得出了机构的结构参数对柔度的影响规律,分析结果对3-PSS型柔性并联机构的结构优化设计提供了依据。

摘要：在进行高速公路避险车道设计时,为保障制动失效车辆进入制动坡床后能安全减速停车,引入可靠度理论,根据极限状态确定避险车道制动坡床长度计算模型,基于该模型构建制动坡床长度的可靠度功能函数,对驶入速度、滚动阻力系数、制动坡床坡度等相关参数进行统计并分析其分布规律,采用蒙特卡罗法计算主线设计速度分别为120、100、80 km/h的高速公路避险车道制动坡床长度的可靠概率。以高速公路路面结构可靠概率95%为要求,对避险车道制动坡床长度进行可靠性设计,给出不同主线设计速度对应的制动坡床长度推荐值。结果表明:避险车道制动坡床长度设计值随着设计驶入速度而变化,120、100、80 km/h主线设计速度对应的可靠概率分别为39.55%、46.68%和54.03%,安全可靠程度不足。主线设计速度为120、100、80 km/h时对应的制动坡床长度安全建议值由对应的最小安全设计驶入速度126、123、122 km/h与设计选取的纵坡和坡床材料综合计算得出。

摘要：为满足悬臂梁式传感器测量带宽大、灵敏度高的需求,采用F型梁增敏结构设计了一种光纤光栅加速度传感器。首先推导出传感器的谐振频率和灵敏度公式,在此基础上使用MATLAB优化传感器参数,并利用ANSYS对传感器进行模态分析和谐响应分析,得到了传感器的模态振型图以及两种不同阻尼比条件下的幅频响应,仿真结果与理论计算基本一致。制作了2个传感器实物,对直接封装的传感器1和填充硅油后封装的传感器2进行了幅频响应、灵敏度特性和横向抗干扰能力测试。实验结果表明:传感器1的谐振频率约为168 Hz,测量带宽为1.5~50 Hz,灵敏度系数为159.84 pm/g,横向抗干扰度为9.88%,谐振频率和灵敏度理论值与实际值误差分别为0.93%和3.29%;填充硅油后的传感器2的测量带宽为1.5~100 Hz,灵敏度系数为133.57 pm/g,横向抗干扰度为8.1%。实验证明在传感器内部填充硅油可以增大传感器工作带宽,提高横向抗干扰能力。

摘要：因低速大转矩、宽调速范围等优点,定子不对称极混合励磁双凸极电机(hybrid excitation asymmetric stator pole double salient machine,HEASPDSM)近年来受到业界人士的关注。然而,因HEASPDSM定子极间隔角度不等、依靠谐波工作等特点,传统的有限元法和变磁网络模型法很难快速、准确地计算出电机的关键参数及性能指标。为解决该问题,该文提出一种非线性变磁网络模型法,可便捷地计算出HEASPDSM定转子间的互磁导,进而对不同工况下的电机参数及特性进行深入分析。大量仿真和实验及对比分析表明:该方法较好地兼顾了有限元法的准确性、通用性和变磁网络模型法的快速性,可迅速准确地计算出不同工况下HEASPDSM的各种性能参数,为其后续的优化设计及应用拓展奠定了基础。